Investigations of boundary-layer transition and airloads on rotating blades:
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| Veröffentlicht: |
Köln
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
2018
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| Ausgabe: | Als Manuskript gedruckt |
| Schriftenreihe: | DLR, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Forschungsbericht
2018-27 |
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| adam_text | Contents
Preface i
Abstract ü
Kurzfassung iv
Acknowledgments vi
List of figures xiii
List of tables xiv
Nomenclature xiv
1 Introduction 1
1 1 Surface pressure measurements on fast rotating blades using pressure-sensitive
paint (PSP) 2
111 PSP principles 2
112 PSP on rotating blades 3
113 Blur elimination techniques 5
1 2 Boundary-layer transition on rotating blades 6
121 Fundamentals on 2D boundary-layers and laminar-turbulent transition 8
122 Measurement of boundary-layer transition on rotating blades 16
123 Previous findings on rotating blade boundary layers and effect of rotational
forces 19
1 3 Scope of work and thesis objectives 28
2 Surface pressure investigations 29
2 1 Pressure-sensitive paint measurement system 29
211 Optimized double-shutter camera 30
212 Pressure-sensitive paint lifetime characteristics 33
213 Initial proof-of-concept 36
2 2 Application to rotating helicopter blades in climb 39
221 Facility and model description 39
222 Measurement system installation 40
223 Data acquisition 41
224 Data reduction 42
225 Temperature correction 43
viii
Contents
226 Offset correction 46
2 3 Results and discussion 47
231 Variation of rotating frequency 48
232 Variation of collective pitch 52
233 Pressure fluctuation analysis 54
234 Measurement uncertainty 57
3 Boundary-layer transition investigations 59
3 1 Investigated parameter range and thrust measurements 59
3 2 Experimental setup, data acquisition and processing 61
321 TSP measurements 61
322 IR measurements 64
3 3 Experimental results and discussion 65
331 Topology and quantification of transition region 65
332 Comparison of TSP and IR results 67
333 Effect of collective pitch, blade tip Mach and chord Reynolds number 68
334 Investigation of effect of rotational forces 74
335 Relative effect of non-adiabatic wall temperature 77
3 4 Comparison to 2D computations employing LST for transition prediction 80
341 Coupled Euler-/boundary-layer computations 81
342 Linear stability analysis 90
343 Comparison and discussion of correlated transition V-factors 93
4 Concluding remarks 97
4 1 Summary and conclusion 97
4 2 Outlook 99
Appendix 101
A Selected experimental data 102
A l Test conditions 103
A 2 Surface pressure data 104
A 3 Transition data 105
References 110
Publications 122
Curriculum Vitae
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